南站地铁保护专项方案331.docx

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南站地铁保护专项方案331

基坑支护工程地铁保护专项方案

1.工程概况

1.1工程简介

广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目座落于广州市番禺区西北部，西邻佛山陈村，东靠105国道，北至大石水道，南至龙湾村，位于广佛都市圈地理中心，占地面积36.2平方公里。

南站区域集中了高铁、城际轨道、地铁、长途汽车客运、常规公交5大类公共交通系统。

本基坑位于广州南站火车站以东，石壁涌以西,横跨三坊路、石洲中路。

本标段工程，基坑总面积共约2.3万平方米。

基坑深度约3.5~17.0米。

标段二施工分区域总平面如下图1-1所示。

图1-1标段二施工区域总平面图

1.2地形地貌

勘察场地地处珠江三角洲地带，为珠江水网交错的平原区，地形平坦。

广州市南站地下空间以广州南站为起点，向东北方向，先后通过广州南站前广场、石兴大道南、三坊路、石洲中路等，自南站~石壁站场地上方有廊道连接。

沿线地表地势起伏变化不大，地面标高范围4.72～9.49米。

地表B、C、D区主要为广州南站前广场景观及市政道路等，局部为围蔽施工场地，E区西侧为地铁七号线石壁站施工围蔽区及中森绿化公司营地，E区东侧为茂密植被。

场地周边主要的地表蓄水体为三纺路东侧及E区东侧的涌沟，其水位及水量与季节及场地邻近的河涌潮汐相关。

1.3工程地质条件

全区地层分布自上而下可划分为：

人工填土层（Q/4ml）、海陆交互相沉积层（Q/4mc））、冲洪积层（Q/3al+pl/或Q/3+4al+pl/）、残积土层（Qel）和白垩系下统白鹤洞组下段（K/1b/1）。

2.各区与地铁关系

本基坑支护工程施工，受到影响的地铁工程主要包括地铁七号线区间隧道、地铁二号线石壁站、地铁七号线石壁站、现状景观天桥等。

其中地铁2号线已建成并正在运营，地铁7号线正在进行车站及隧道区间的施工。

各施工区与地铁2号、7号线关系如下图所示：

2.1地铁2号线、7号线与各施工区平面图

缺图

2.2临近地铁侧基坑工程剖面图

C2区基坑剖面图与地铁7号线关系图

D5区基坑剖面图与地铁7号线关系图

3.各区施工工艺

C2区：

地下一层结构，基坑深度5.1米，基坑宽度33.5米，支护结构靠地铁侧采用1000mm厚连续墙，外侧与周边地块相邻处采用直径1000mm间距1200mm的钻孔桩；近地铁2号右线一侧采用重力式挡墙支护，位于地铁七号线区间隧道上方处，采用放坡支护，保证搅拌桩边缘距离地铁七号线区间隧道边不小于1米。

C2区土方开挖位于地铁7号隧道上方，为减少土方开挖过程中对原有的隧道影响，严格按照设计方案对C2区土方开挖进行分段抽条施工，具体的施工步如下：

搅拌桩－C3区地下连续墙－土方开挖（分两段施工）

第一段：

第1抽10米－结构施工－土方回填－第2抽10米－结构施工－土方回填－第3抽10米－结构施工－土方回填－第4抽10米－结构施工－土方回填－第5抽10米－结构施工－土方回填－第6抽10米－结构施工－土方回填－第7抽10米－结构施工－土方回填－第8抽10米－结构施工；

第二段：

第1抽10米－结构施工－土方回填－第2抽10米－结构施工－土方回填－第3抽10米－结构施工－土方回填－第4抽10米－结构施工－土方回填－第5抽10米－结构施工－土方回填－第6抽10米－结构施工－土方回填－第7抽10米－结构施工－土方回填－第8抽10米－结构施工－第9抽10米－结构施工－土方回填－第10抽10米－结构施工－土方回填。

D3、D5区:

地下二层结构，基坑深度分别为17m、13m。

支护结构靠地铁侧采用800mm厚连续墙，外侧与周边地块相邻处采用直径1000mm间距1200mm的钻孔桩。

当砂层厚度超过4米，采用800mm厚连续墙。

钻孔桩外侧设置一排搅拌桩止水帷幕，搅拌桩直径600mm，间距450mm，局部地方砂层厚度超过3米，则采用双排搅拌桩止水帷幕。

E1区：

为地下两层结构，基坑深度14米，支护结构靠地铁侧采用1000mm厚连续墙，外侧与周边地块相邻处采用直径1000mm间距1200mm的钻孔桩。

钻孔桩外侧设置一排搅拌桩止水帷幕，搅拌桩直径600mm，间距450mm。

支撑系统采用两道钢筋混凝土支撑形式。

第一道支撑尺寸800×1000，第二道支撑尺寸800×1200。

D3、D5、E1具体的施工步如下：

：

场地三通一平→地铁上方土体加固搅拌桩施工→支护及槽壁加固搅拌桩施工→支护结构连续墙、钻孔灌注桩施工→临时立柱桩及立柱施工→桩间止水搅拌桩、旋喷桩施工→地铁上方基坑土石方开挖、抗拔桩及结构施工→地铁上方土方回填→远离地铁侧基坑第一层土方开挖、冠梁、第一道钢筋混凝土支撑施工→第二层土方开挖、第二道钢筋混凝土支撑、桩间喷砼施工→第三层土方开挖、第三道钢筋混凝土支撑、桩间喷砼施工→第四层土方开挖至基坑底设计标高、桩间喷砼施工。

4.工程施工对地铁及地铁站的影响分析及保护措施

4.1土方施工对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施

基坑土方开挖是一个卸荷的过程。

随着基坑开挖，土体内应力场发生变化导致周围土体向基坑开挖方向位移和滑移，造成周边建筑产生垂直和水平位移。

C2区、D3、D5、E1基坑开挖与地铁边距离11m~15左右，基地标高分别为：

-5.0m、-8.0m、-10m三种标高。

D3、D5、E1基坑开挖基坑开挖基地标高高于地铁2号线、7号线护结构的高度来考虑。

C2区靠近地铁2号侧设计考虑重力式搅拌桩挡土墙、D3、D5、E1则用连续墙+砼支撑（2~3道）形式支护，在基坑开挖不会直接导致周围土体向基坑开挖方向位移和滑移造成地铁产生垂直和水平位移的影响。

C2区土方开挖位于地铁7号隧道上方，为减少土方开挖过程中对原有的隧道影响，严格按照设计方案对C2区土方开挖进行分段抽条施工，基坑土方开挖如下图所示：

基坑开挖分段示意图

延上所述，土方开挖会对地铁及其维护结构上的覆土产生影响。

为防止地铁及其围护结构上的覆土发生位移，使地铁产生被动的向上浮力，本工程将采用重力式搅拌桩挡土墙、地下连续墙+砼支撑设计形式，有效防止基坑开挖造成土体内应力场发生变化而导致的周围土体向基坑开挖方向位移和滑移，同时有效防止了周边建筑因基坑周边土体变化产生的垂直和水平位移及其位移对地铁的间接影响。

具体施工时，对基坑边坡坡顶及相邻建筑物进行变形监测。

主要监测的内容为基坑边坡坡顶水平位移观测及相邻建筑物沉降观测。

基坑边坡坡顶水平位移点的设置：

沿基坑周边，每间距15m左右设置一个水平位移观测点。

在相邻建筑的角点及各边中点设计沉降观测点。

在基坑开挖前，测得各监测点的初始值，且不少于两次。

土方开挖期间每周观测三次。

土方开挖时，边开挖边支护。

支护施工完毕后至基坑回填之前，每周观测一次各监测点的变化。

恶劣天气（含降雨）或不可抗力（地震等）发生后增加观测次数。

4.2降水工程对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施

在降水过程中，由于会随水流带出部分细微土粒，再加上降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因而会引起周围地面的沉降，在建筑物密集地区进行降水施工，如因长时间降水引起过大的地面沉降。

为防止或减少降水对周围环境的影响，避免产生过大的地面沉降，本采取下列技术措施：

（1）采用回灌技术：

降水对周围环境的影响，是由于土壤内地下水流失造成的。

回灌技术即在降水井点和要保护的建（构）筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水（即降水井点抽出的水），形成一道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变，这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。

（2）使降水速度减缓：

可将井点管加长，减缓降水速度，防止产生过大的沉降。

亦可在井点系统降水过程中，调小离心泵阀，减缓抽水速度。

还可在邻近被保护建（构）筑物一侧，将井点管间距加大，需要时甚至暂停抽水。

在基坑内部降水，掌握好滤管的埋设深度，如支护结构有可靠的隔水性能一方面能疏干土壤、降低地下水位，便于挖土施工，另一方面又不使降水影响到基坑外面，造成基坑周围产生沉降。

4.3支护工程对地铁及地铁站的安全影响分析及保护措施

支护的变形监测详见5、6的叙述。

根据施工图纸，各区与地铁的平面距离最小11m，其中C2区位于地铁7号线上方，本工程采用高性能旋挖机、液压抓斗机对靠近地铁侧的支护结构进行施工，本施工工艺成孔速度快，非挤土方式成孔，对周围地层的影响小，以减小对地铁结构的影响。

成孔前将地面2m深左右的杂填土挖除后再进行成孔作业，以避免塌孔，从而影响地铁要求隧道上方覆土厚度。

4.4施工过程对四周建筑物的保护措施

（一）施工过程中对周边建（构）筑物影响最大的是降水，降水会造成周边建（构）筑物下土层中的水流失，容易引起土体沉降，对建（构）筑物造成安全隐患。

因此，在施工场地周边设置水位观察井及回灌井，监测水位观察井的水头情况，若水位沉降超过3米，即用回灌井进行回灌。

（二）施工过程中全程监测四周建（构）筑物

根据设计及规范要求结合现场情况制定合理的监测方案．按监测方案要求设置监测点，全程重点监测地铁2、7线隧道的沉降与水平位移及地铁2、7线四周的水位变化。

（三）按规定时间进行监测和信息反馈，遇特殊天气或监测数据异常或接近报警值时，要加强监测密度．及时反馈信息。

若监测数据异常，应即启动应急预案，及时采取相应措施，迅速控制事态发展并分析引起异常的原因。

在确认措施有效后方可继续进行施工。

（四）对周边环境、管线的安全巡查措施

1.巡查任务与要求

（1）巡检的重点根据周边环境、管线的变化进而发现施工过程及安全管理中可能存在的隐患、有害与危险因素、缺陷等进行查证，以确定隐患或有害与危险因素、缺陷的存在状态，以及它们转化为事故的条件，以便制定整改措施，消除隐患和有害与危险因素，确保周边环境与管线的安全。

（2）安全生产巡检应贯彻领导与施工人员相结合的原则，通过采取有组织的、个别的、日常的巡视方式来实现，是经常性的安全检查。

（3）巡检对象的确定应本着突出重点的原则，对于危险性大、易发生事故、事故危害大的建筑物、构筑物、管线等应加强检查。

本工程的重点是地铁2、7线的隧道变形和周边道路的沉降。

2.安全生产巡检的形式

（1）项目的安全主管或现场经理，每天下午对周边环境进行一次安全检查，并填写安全日志。

对查出的问题要立即上报。

（2）项目经理部在项目经理或现场经理的领导下，每周组织有关管理人员，进行周边环境大检查，并且进行评估和讲评。

（3）每月公司安全管理部对施工周围的建筑物、构筑物等周边环境进行巡查，重点地铁4号线隧道的变形情况。

3.安全生产检查的工作程序

（1）安全检查准备：

包括确定检查对象、目的、任务；查阅掌握有关法规、标准、规程的要求；了解检查对象的工艺流程、生产情况、可能出现危险危害的情况，制定检查计划；安排检查内容、方法、步骤；编写安全检查表或检查提纲；准备必要的检测工具、仪器，书写表格可笔记本；挑选和训练检查人员，并进行必要的分工等。

（2）实施安全检查：

①访谈。

与有关人员谈话来了解周边环境变化的情况。

②查阅文件和记录。

检查设计文件，原始资料等。

③现场观察。

到施工现场周围查看周围构筑物、建筑物、管线等是否有异常。

④仪器测量。

利用一定的检测检验仪器设备，对周围的环境状况进行测量，以发现隐患。

（3）通过分析判断掌握情况（获得信息）之后，就要进行分析、判断和检验。

必要时可以通过仪器检验。

（4）对隐患进行及时上报甲方、监理、设计院及政府相关部门，共同提出解决方案。

5.监测

5.1周边建筑物的监测和保护措施

为保证基坑自身稳定和安全，在基坑施工过程中，必须对基坑进行全程监测监控。

根据监测数据，了解基坑安全状态，判断支护设计是否合理，施工方法和工艺是否可行。

同时，监测周边建（构）筑区的变形和安全。

为保证周边建筑物的安全，在施工过程中，必须对周边建筑物进行全程监测监控。

由业主委托第三方进行监测，并将监测结果反馈给我司，根据监测数据，了解四周建筑物安全状态，判断施工过程的安全。

（一）监测工作内容

1.范围

施工监测的工作范围包括：

基坑的变形、结构内力、结构沉降、振动影响等，以及基坑范围之外1.5倍基坑深度（30m）范围内道路、建筑物、重要管线和轨道交通设施的变形。

重点检测地铁2、7号线隧道变形。

2.监测项目及布点

根据本工程的特点，主要安排以下监测项目和监测内容，有关的各监测数量和监测目的如下表所列：

监测频率

监测频率规定如下表所示：

（二）监控成果整理与利用

1.日报

监测当日，将监测结果报施工项目部、施工监理，内容应包括当日监测的各项目监测值的总累积量、增值。

当监测值达到或超过极限值时，发警报，报告建设方、施工、监理、设计等相关单位。

2.周报

每周施工例会前提交本周各项目监测结果。

内容包括各监测项目物理量的时程曲线、总累积量、日变化量（变化速率），指出异常情况以及跟踪监测的情况。

3.月报

每月整理监测成果报业主、设计、监理和施工项目部等单位。

内容应包括：

监测平面图、监测断面图，各测点物理量时程曲线，以及观测数据超过限值标准的点位，还包括近期发展情况。

5.2地铁监测保护措施

1.监控指标

各监测项目的控制值和警戒值的具体指标如下表所示：

6.应急预案

针对本工程实际，分析存在以下风险：

基坑侧壁漏水流砂，基坑变形过大影响结构安全和周边环境，基坑开挖导致相邻的地铁隧道变形超标等。

有关应急预案的对策要求如下：

6.1基坑侧壁漏水流砂

对策：

开挖后立即挂网封闭，减少暴露时间。

漏水点塞编织袋防止流砂，桩后注浆堵漏。

以预防为主，避免漏水，不允许发生流砂。

对基坑渗漏而造成周边地下水位下降时，应予以回灌处理。

6.2基坑变形超标

基坑的变形是支护结构安全性能最直观的反映，所以必须按设计要求布置各监测项目，按设计要求的观测频率进行监测。

当变形和内力监测一项或多项超过设计给出的警戒值时，应立即报告监理、设计、施工和建设方，必要时召开会议说明情况，分析原因，采取有针对性的对策：

当变形超标或速率增大是由于基坑土方开挖造成时，应及时予以回填。

当大雨期间，基坑土体软化，承受的水压力超过设计值时，基坑可能产生过大的变形，应做好基坑抽排水措施，配备备用电源，并做好地表排水。

当自然灾害不可抗拒时，应在基坑内注水，防止整体失稳。

当施工期间出现局部结构变形或内力超标时，应采用堆砂包反压等措施进行及时处置。

6.3地铁位移、沉降超标

应按地铁安全运行管理的要求，监测、监控轨道交通设施和地铁车辆运行的安全。

评估基坑施工对地铁隧道的影响问题，并报地铁有关部门审核批准本设计及相应的基坑施工组织设计后开始正式施工。

当施工过程监测数据超标时，应分析原因，采取加固土体等有效措施。

6.4震动影响监测超标

靠近地铁侧调整基础桩施工工艺，并实施试桩以确定最终的影响范围线，影响范围线外采用冲孔桩施工工艺，范围线以内采用其它非冲击类的成桩工艺。

7.突发事件应急处理预案

7.1地铁结构设施变形超标

1.施工前地铁结构变形超标：

检查监测数据，核对最大变形量，确定最大变形量位置，对变形已经超过警戒值的地段进行注浆加固，同时加强观测频率，直至变形速率控制在允许范围为止。

2.施工过程中地铁结构物变形超标：

立即停止施工，通知项目负责人，核实监测数据，调整施工进度和施工位置，对超标地段立即进行加固施工。

7.2变形缝漏水和变形过大

当发现变形缝漏水，立即上报各方责任人，对较小漏水地段进行封堵等简单处理，对较大漏水则需要进行注浆止水，压力控制在0.3MPA，密切监测变形缝的变化值，防止因过度注浆或压力过大引起砼板开裂。

8.工程施工对地铁站的突发事件安全应急预案

8.1应急预案的组织机构

1.成立应急小组。

8.2应急小组人员职责

1、现场指挥组：

a、突发事故操作的指挥和协调；

b、现场事故评估；

c、保证现场人员和公众应急反应行动的执行；

d、控制紧急情况；

e、作好应急救援处理现场指挥权转化后的移交和应急救援处理协助工作；

f、做好消防、医疗、交通管制、抢险救灾等各公共救援部门联系工作。

2、伤员营救组

a、引导现场作业人员从安全通道疏散；

b、对受伤人员进行营救至安全地带。

3、物资抢救组：

a、抢运可以转移的场区内物资；

b、转移可能引起新危险源的物品到安全地带。

3、消防灭火组：

a、启动场区内的消防灭火装置和器材进行初期的消防灭火自救工作；

b、协助消防部门进行消防灭火的辅助工作。

4、保卫疏导组：

a、对场区内外进行有效的隔离工作和维护现场应急救援通道畅通的工作；

b、疏散场区外的居民撤出危险地带。

5、抢险物资供应组：

a、迅速调配抢险物资器材至事故发生点；

b、提供和检查抢险人员的装备和安全配备；

c、及时提供后续的抢险物资。

6、后勤供给善后组：

a、迅速组织后勤必须供给的物品；

b、及时输送后勤供给物品到抢险人员手中；

c、做好伤亡人员及家属的稳定工作，确保事故发生后伤亡人

员工及家属思想能够稳定，大灾之后不发生大乱；做好受伤人员医疗救护的跟踪工作，协调处理医疗救护单位的相关矛盾；与保险部门一起做好伤亡人员及财产损失的理赔工作；慰问有关伤员及家属。

7、现场临时医疗组：

a、对受伤人员作简易的抢救和包扎工作；

b、及时转移重伤人员到医疗机构就医。

8、技术处理组：

a、应急预案启动后，根据事故现场的特点，及时向应急总指挥提供科学的工程技术方案和技术支持，有效地指导应急反应行动中的工程技术工作。

b、保护事故现场；对现场的有关实物资料进行取样封存；调查了解事故发生的主要原因及相关人员的责任；按“四不放过”的原则对相关人员进行处罚、教育、总结。

8.3紧急情况的处理程序和措施

1、事故发生后，事故现场应急专业组人员应立即开展工作，及时发出报警信号，互相帮助，积极组织自救；在事故现场及存在危险物资的重大危险源内外，采取紧急救援措施，特别是突发事件发生初期能采取的各种紧急措施，如紧急断电、组织撤离、救助伤员、现场保护等；迅速向项目经理报告，必要时向相邻可依托力量求教，事故现场内外人员应积极参加援救。

2、现场指挥组全面负责事故的控制、处理工作。

应急领导小组组长在接到报警后，应立即赶赴事故现场，不能及时赶赴事故现场的，必须委派一名安全领导小组成员或事故现场管理人员，及时启动应急系统，控制事态发展。

3、各应急专业组人员，要接受应急领导小组的统一指挥，应根据事故特点，立即按照各自岗位职责采取措施，开展工作。

4、建设单位安全领导小组接到报告后，应立即向轨道交通管理报告，报告内容包括发生事故的单位、时间、地点、伤者人数、姓名、性别、年龄、受伤程度、事故简要过程和发生事故的原因。

不得以任何借口隐瞒不报、谎报、拖报，随时接受上级安全领导机构的指令。

5、建设单位领导小组，应根据事故程度确定，工程施工的停运，对危险源现场实施交通管制，并提防相应事故造成的伤害；根据事故现场的报告，立即判断是否需要应急服务机构帮助，确需应急服务机构的帮助时，应立即与应急服务机构和相邻可依托力量求教，同时在应急服务机构到来前，作好救援准备工作：

如：

道路疏通、现场无关人员撤离、提供必要的照明等。

在应急服务机构到来后，积极作好配合工作。

6、事后，建设单位安全领导小组，要及时组织恢复受事故影响区域的正常秩序，根据有关规定及上级指令，确定是否恢复生产，同时要积极配合上级安全领导小组及政府安全监督管理部门进行事故调查及处理工作。

7、应急救援机构电话号码：

匪警：

110火警：

119医疗急救：

120

办公室电话：

应急领导小组组长、副组长电话

组长：

汪国胜

副组长：

李振宇

专职安全员：

何小华